Technik

Tunnel-Doppeldurchbruch ohne Sprengen

Meilenstein im Hard Rock Tunnelling

Beim Bau des längsten Eisenbahntunnels Norwegens wurde ein Meilenstein für die maschinelle Vortriebstechnologie im Hard Rock Tunnelling gesetzt. Bislang wurden lange Eisenbahntunnel in Skandinavien traditionell im Sprengbetrieb vorangetrieben. Beim Follo Line Projekt kam Maschinentechnik nun selbst im extrem harten norwegischen Fels erfolgreich zum Einsatz.

Mit dem finalen Doppeldurchstich der beiden Herrenknecht-Tunnelbohrmaschinen „Anna“ und „Magda“ (Doppelschild-TBM, Ø 9.900 mm) im norwegischen Ski sind die beiden jeweils rund 20 Kilometer langen Tunnelröhren des Eisenbahnprojekts Follo Line komplett aufgefahren. Damit konnten die Vortriebsarbeiten am derzeit größten Infrastrukturprojekt des Landes abgeschlossen werden. Die ersten beiden Herrenknecht-TBM „Queen Eufemia“ und „Queen Ellisiv“ hatten ihr Ziel bereits am 11. September 2018 im gegenüberliegenden Oslo erreicht. Seit Herbst 2016 hatten sich „Anna“ und „Magda“ durch extrem harten norwegischen Gneis gebissen. Im Land des bisher vom konventionellen Sprengvortrieb dominierten Tunnelbaus stellt der erfolgreiche Projektabschluss einen wichtigen Meilenstein für die maschinelle Vortriebstechnik dar. „Wir müssen immer weiter nach den besten Methoden suchen – und es hat sich herausgestellt, dass TBM in diesem Projekt entscheidende Vorteile haben“, erläutert Anne Kathrine Kalager, Projektleiterin von Bauherr Bane NOR. Denn mit Drill & Blast hätte es insgesamt sieben, für den Lastverkehr teils schwer zugängliche Baustellen in der Metropolregion gebraucht, womit eine große Belastung für Verkehr und Anwohner einhergegangen wäre. Die TBM-Lösung kommt dagegen mit nur einem zentralen Angriffspunkt aus. Die Großbaustelle Åsland an der Erdoberfläche verbinden zwei 900 Meter lange Zugangstunnel mit zwei unterirdischen Kavernen. Von dort bohren sich je zwei Maschinen nach Süden und nach Norden, um die beiden Tunnelröhren zu schaffen. Kalager geht davon aus, dass die Follo Line Signalwirkung für weitere Projekte in Norwegen haben wird.

Tunnelbohrmaschine
Genug Vortrieb im harten Fels: Finaler Durchbruch mit «Anna» und «Magda» an der Follo Line.

Fahrzeit wird halbiert

Das Joint Venture Acciona Ghella ist von der norwegischen Regierungsbehörde für Eisenbahnverkehr (Bane NOR) mit dem Bau des Hauptteils des Tunnels an der Follo Line (EPC TBM) beauftragt. Ab Ende 2022 sollen Schnellzüge mit bis zu 250 Stundenkilometern durch die zwei neuen Tunnelröhren fahren. Die Fahrzeit zwischen Oslo und der 22 Kilometer südlich gelegenen Gemeinde Ski wird sich von 22 auf 11 Minuten reduzieren. Für die norwegische Hauptstadt mit ihren 600.000 Einwohnern und die Region rund um Ski, die ein Bevölkerungswachstum von 30 Prozent bis 2025 erwartet, ist die Follo Line eine Lebensader der Zukunft. Um die Mission im extremen Hartgestein mit bis zu 300 MPa Druckfestigkeit zu meistern, kamen Doppelschild-TBM von Herrenknecht zum Einsatz. Die technisch sehr anspruchsvollen Tunnelvortriebsmaschinen vereinen die Funktionsprinzipien von Gripper und Einfachschild-TBM in einer Maschine. Sie können gleichzeitig bohren und den frisch gebohrten Tunnel mit Ringen aus Stahlbetonsegmenten auskleiden – bei der Follo Line wurden 140.000 dieser Segmente, auch Tübbinge genannt, gesetzt.

50 Cutterexperten im Einsatz

Der Vortrieb steht und fällt mit der Güte der Schneidrollen. Die Cutter Disken aus Spezialstahl, 19 Zoll im Durchmesser und jede bis zu 372 Kilogramm schwer, werden mit bis zu 32 Tonnen Druck gegen den extrem abrasiven Fels gedrückt. „Der Verschleiß der Schneidrollen war enorm“, betont Matthias Flora, Hartgesteinsexperte bei Herrenknecht. Bis zu 50 Herrenknecht-Cutterexperten bereiteten in Schwanau über die gesamte Projektlaufzeit in Summe knapp 8.000 abgenutzte Schneidrollen der vier Maschinen professionell für den Wiedereinsatz in Norwegen auf. „In enger Abstimmung mit dem Kunden haben wir uns immer weiter an die optimalen Parameter für die Schneidrollen für dieses Projekt herangetastet“, erläutert Flora die besonderen Projektherausforderungen.

Zeitplan übererfüllt

„Jede kleinste Verbesserung an den Disken zählt. Wenn wir durch ein optimales Cutter Management nur einen Tunnelring pro Tag und Maschine mehr machen können, summiert sich das am Ende auf zwei bis drei Monate Vorsprung auf die geplante Projektzeit“, erklärt Fernando Vara, Projektdirektor im bauausführenden Acciona Ghella Joint Venture. Dank regelmäßiger Wartung und hervorragendem Teamwork konnten in Norwegen konstant hohe Vortriebswerte und Bestleistungen von bis zu 155 Metern pro Woche erzielt werden. Solche Vortriebsleistungen sind im Hartgestein nur mit besonders starken und robusten Maschinen zu bewältigen. So wurde jeder der vier 265 Tonnen schweren Bohrköpfe mit einer Antriebsleistung von 4.550 kW angetrieben.

Tunnelbaustelle
Die Mineure in gespannter Erwartung.
 
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